学生公寓供配电系统设计.docx

重庆科技学院
高等教育自学考试本科毕业论文

学生公寓供配电系统设计

考生姓名： 准考证号： 01 9
专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院
指导教师： 职称：讲师

重庆科技学院
九月一日

高等教育自学考试本科毕业论文

学生公寓供配电系统设计

考生姓名：
准考证号：
专业层次：本科
指导教师：
院（系）：机械与动力工程学院

重庆科技学院
九月一日

目录
摘要 I
1 绪论 1
2 课题描述 2
2.1 设计目及规定 2
2.1.1 设计目 2
2.1.2 设计规定 2
2.1.3设计意义 2
2.2 设计根据 2
3 负荷计算及无功功率赔偿 4
3.1 负荷计算内容和目 4
3.1.1计负荷确实定 4
3.1.2 按需要系数法确定计算负荷公式 4
3.2无功功率赔偿及其计算 5
3.2.1 无功赔偿目 5
3.2.2 无功功率人工赔偿装置 5
3.2.3 并联电容器选择计算措施 5
3.2.4 无功功率赔偿计算 6
4 短路电流计算及变压器选择 7
4.1 计算短路电流目 7
4.2 短路计算措施 7
4.3 标么值法计算短路电流 7
4.3.1 标么值概念 7
4.3.2 电力系统各元件电抗标么值计算 8
4.3.3 用标么值法进行短路计算措施 8
4.3.4 短路电流计算过程与成果 9
4.4 变压器选择 10
4.4.1 电力变压器类型选择 10
4.4.2 电力变压器台数和容量选择 11
4.4.3 电力变压器过负荷能力 12
4.4.4变压器类型确实定 12
5 宿舍楼配电系统接线方案 14
6 主线路线型及电气设备选择 15
6.1 主线路线型选择 15
6.1.1 导体材料选择 15
6.1.2 一般电缆绝缘材料及护套选择 15
6.1.3 主线路线型选择 17
6.1.4 导线截面及配电箱选择 17
6.1.5总干线 18
6.2 重要高压开关柜选择 19
6.2.1 高压成套装置 19
6.2.2 预装式变电站高压单元常用成套装置 19
6.2.3 交流高压负荷开关 19
6.2.4 高压断路器 20
6.3 重要低压成套开关设备和控制设备柜体选择 20
6.3.1 低压成套开关设备和控制设备 20
6.3.2 低压成套开关设备和控制设备分类 20
6.3.3 低压断路器 21
6.3.4 开关、隔离开关及熔断器组合电器 22
7 变配电所防雷保护和接地装置设计 23
7.1 变配电所防雷保护 23
7.1.1 直击雷保护 23
7.1.2 雷电侵入波保护 23
7.2 公共接地装置设计 23
7.2.1 设计根据 23
7.2.2 设计过程与成果 25
结论 27
道谢 28
参照文献 29
附录 30
附录1 30
附录 2 31
附录 3 32

摘要

教学楼管理是全国各地高校后勤管理工作一种重要构成部分，其中供电管理又是教学楼管理重点。尤其是照明用电，不仅波及到保护学生视力，提高教学效率问题，并且也是高校用电重要负荷，关系到管理费用支出，以及国家能源合理使用问题。
供配电系统设计应贯彻执行国家经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关原则效率高、能耗低、性能先进电气产品。
供配电系统是电力网一种构成部分，为电力顾客提供服务。一种供配电系统能否安全、可靠地运行，能否提供合乎质量规定电能，能否产生良好经济效益，设计是关键。供配电网络重要包括：供电局变电所，输(供电)电线路，顾客内部变、配电所，高下压配电线路等。
在设计过程中，本人参阅了大量供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等有关规范和设计手册，最终对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联络实际，锻炼独立分析和处理电气设计问题能力，为未来工作奠定坚实基础。

关键词：学生公寓，供配电，效率高，保障人身安全。

Student apartment power supply and distribution system design

ABSTRACT

The management of the teaching building is logistics management in colleges and universities across the country are an important part of the power supply management is the key of teaching management.Lighting electricity, in particular, is not only concerned with protecting students vision, improve teaching efficiency, but also the power of the main load, is related to the management of expenditures, as well as the proper use of the national energy.
Power supply and distribution system design should be to carry out national economic and technical indicators, to ensure the personal safety, power supply reliability, advanced technology and reasonable economy.In the design, we must proceed from the global, unified planning, according to the nature of the load, capacity of electricity utilization, engineering characteristics, and regional power supply characteristics, reasonable design scheme.Also note JinYuanQi combination is given priority to with recently.As far as possible in the design of the in conformity with the relevant standards of the existing state of high efficiency, low energy consumption, performance, advanced electrical products.
Power supply and distribution system is a part of the network, provide service for power user.A power supply and distribution system can safely and reliably running, can you provide meets the quality requirements of electrical energy, can produce good economic benefit, the design is the key.Substation, power supply and distribution network mainly includes: power supply bureau to lose (power supply) electric circuit, the user internal change, power distribution, high and low voltage distribution circuit, etc.
In the process of design, I see a lot of power supply and distribution system design, distribution design, building electrical design specification and other related specification and design manuals, finally has carried on the preliminary design of the power supply system. This design for the graduation design, the purpose is to through the design practice, the integrated use of knowledge, theory with practice, to exercise the independent analysis and the ability to solve the problem of electrical design, lay a solid foundation for future work. Key words: the main transformer electrical wiring electrical equipment Relay protection

Key words: student apartment, power supply, high efficiency, safeguard the personal safety
1绪论

供配电系统是电力网一种构成部分，为电力顾客提供服务。一种供配电系统能否安全、可靠地运行，能否提供合乎质量规定电能，能否产生良好经济效益，设计是关键。供配电网络重要包括：供电局变电所，输(供电)电线路，顾客内部变、配电所，高下压配电线路等。没有电力，就没有国民经济现代化。现代社会信息化和网络化，都是建立在电气化基础之上。因此，电力供应假如忽然中断，则将对这些用电部门导致严重和深远影响。故作好供配电工作，对于保证正常工作、学习、生活将有十分重要意义。
供配电工作要很好为用电部门及整个国民经济服务，必须到达如下基本规定：
安全——在电力供应、分派及使用中，不发生人身事故和设备事故。
可靠——应满足电力顾客对供电可靠性和持续性规定。
优质——应满足电力顾客对电压质量和频率质量规定。
经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽量节省电能和减少有色金属消耗量。
此外，在供配电工作中，还应合理处理局部和全局，目前与长远关系，即要照顾局部和目前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。
我们这次毕业设计论文题目是：学生公寓供配电系统设计；作为高校，伴随本科教育工作推进和未来几年继续扩招，对学校基础设施建设尤其是电力设施将提出相称大挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够空间：这重要表目前电力变压器及某些相称重要配电线路上，应力争在满足既有需求基础上从大选择，以防止一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又由于容量问题而台而光荣下岗状况发生。
总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展眼光来设计此课题。

2 课题描述

2.1 设计目及规定
2.1.1 设计目
（1）通过该校供配电系统设计培养学生综合运用所学基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和处理实际问题能力。
（2）培养学生独立获取新知识、新技术和新信息能力，使学生初步掌握科学研究基本措施和思绪。
（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须基本理论和基本技能。
（4）掌握供配电设计基本原则和措施，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”设计规定，为此后从事工厂供配电技术工作奠定一定基础。

2.1.2 设计规定
我们做供配电设计工作需到达下列基本规定：一、做到在电力供应、分派和使用中，应防止发生人身事故和设备事故；二、应满足电力顾客对供电可靠性即持续供电规定；三、应满足电力顾客对电压质量和频率质量等方面规定；四、在满足安全、可靠和电能质量前提下，应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽量地节省电能和减少有色金属消耗量。这重要表目前电力变压器及某些相称重要配电线路上，应力争在满足既有需求基础上从大选择，以防止一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又由于容量问题而台而光荣下岗状况发生。总之一句话：安全第一，节能减排，以发展眼光来设计此课题。

2.1.3设计意义
供配电技术，就是研究电力供应及分派问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位重要能源和动力，是现代文明物质技术基础。没有电力，就没有工业现代化，就没有国民经济现代化。现代社会信息化和网络化，都是建立在电气化基础之上。因此电力工业被誉为国民经济“先行官”。工业生产只有电气化后来，才能大大增长产量，提高产品质量，提高劳动生产率，减少生产成本，假如电力供应忽然中断，则将对企业生产和社会生活导致严重后果，不只是会打乱生产和生活秩序，有时甚至也许发生重大设备损坏事故或人身伤亡。因此做好供配电工作，对应保证企业生产和社会生活正常进行和实现整个国民经济现代化具有十分重大意义。

2.2 设计根据
（1）学校公寓负荷状况见表
（2）学校宿舍楼原则层平面布置图
表2.1 学校公寓区负荷表
编号
名称
P30/KW
Q30/Kvar
1
学生宿舍楼
850.6
735.3

701
702
703
704
楼
705
706
707
……
728
729
730
601
602
603
604

605
606
607
……
628
629
630
501
502
503
504
505
506
507
……
528
526
530
401
402
403
404
梯
405
406
407
……
428
429
430
301
302
303
304

305
306
307
……
338
339
330
201
202
203
204
205
206
207
……
228
229
230
101
102
103
104
间
105
106
107
……
128
129
130
图2.2 A#宿舍平面示意图
注：表2.2中标号第一位数字表达楼称号，背面两位是寝室号。
供电电源。在学校思源楼和理工楼两楼中间处有一座10kV配电所，其出口断路器是 LW10—10JJ型，此断路器配有定期限过电流保护和电流速断保护，定期限过电流保整定动作时间为1.5s。
气象资料:年平均气温为20°最冷月平均气温为5°最热月平均气温为25.30°。
地质资料:所在地区平均海拨25m。
湿度资料:夏天气温在30°时湿度在20%到%40之间。冬天气温在5°时,湿度在30%到50%之间。
3 负荷计算及无功功率赔偿

3.1 负荷计算内容和目
（1）负荷计算内容包括设备功率计算，计算负荷，尖峰电流，一、二级负荷和平均负荷等内容。
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一种假想持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生最大热效应相等。在配电设计中，一般采用30分钟最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体根据。
负荷计算目是为了合理选择供电系统中导线、开关电器、变压器等元件、整定继电保护，使电气设备和材料得以充足运用和安全运行。
3.1.1计负荷确实定
计算负荷措施重要有需要系数法和二项式法。前一种措施比较简便，在设计单位使用最为普遍。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时，一般都采用需要系数法计算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算，但凡民用建筑中负荷，一般都是用需要系数Kd进行计算。它既简便又实用，由于民用建筑中单机负荷较大各类设备都是采用单机组或同类机群放射式供电，在计及供电线路、开关时，都是用单机额定电流或起动电流进行选型或校验，因此普遍采用需要系数法。

3.1.2 按需要系数法确定计算负荷公式
（1）有功计算负荷（单位为kw）

式中Pe用电设备组总设备容量（不含备用设备容量，单位为kw），Kd用电设备组需要系数。
（2）无功计算负荷（单位为kvar）
Q30=P30tanϕ
（3）视在计算负荷（单位为KVA）
S30=P30cosϕ
（4）计算电流（单位为A）

（5）多组用电设备有功计算负荷基本公式：
P30=KΣp×P30；Q30=KΣq×Q30；I30=S30/√3UN；cosφ=P30/S30
注：同步系Σ数:KΣp=0.8~0.9，KΣq=0.85~0.95，本次设计取KΣq=0.95。

3.2无功功率赔偿及其计算
3.2.1 无功赔偿目
按供电局规定，低压功率因数赔偿到0.95，高压功率因数规定0.9。采用无功赔偿，提高系统功率因数，既可以节能、减少线路压降，又能提高供电质量，还可以提高系统供电裕量。因此，供配电系统中无功功率赔偿是必不可少。

3.2.2 无功功率人工赔偿装置
工程中普遍采用并联电容器来赔偿供电系统无功功率。
并联电容器赔偿方式，有如下三种：
（1）高压集中赔偿电容器装设在变配电所高压电容器室内，与高压母线相联（如图2-1）。
（2）低压集中赔偿电容器装设在变配电所低压配电室或单独低压电容器室内，与低压母线相联。它运用指示灯或放电电阻放电。按GB50227—95规定：低压电容器组可采用三角形结线或中性点不接地星形结线方式（如图2-2）。
（3）低压分散赔偿电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。它就运用用电设备自身绕组放电。电容器组多采用三角形结线（如图2-3）。

图2-1高压集中赔偿图2-2低压集中赔偿图2-3低压分散赔偿
民用建筑供电有它特殊性：一是照明负荷占比重比较大，属于分散负荷；二是电机大部分是空调风机、防排烟风机，其容量也是小而分散。由于上诉原因，在民用建筑供电系统中，一般都是采用低压配电装置处集中赔偿。并且，采用低压集中赔偿不需要从电力系统中获取无功，可以减少电力系统无功功率发生装置，也减少了电力系统到顾客线路上无功传播，从而减少了这部分线路电压损失及电能损耗。因此，本设计采用低压集中赔偿。

3.2.3 并联电容器选择计算措施
（1）无功功率赔偿容量（单位为kvar）计算

式中qc--单个电容器容量（单位为kvar）

3.2.4 无功功率赔偿计算
由负荷计算表知，该学380侧最大负荷时功率因数为0.81。而民用建筑各地供电局规定低压功率因数赔偿到0.95,高压功率因数赔偿到0.9以低压电容器柜（屏）选择PGJ1型低压无功功率自动赔偿屏有1、2、3、4等4种方案。其中1、2屏为主屏，3、4屏为辅屏。1、3屏各有六条支路，电容器为BW0.4-14-3型，每屏共84kvar，采用六步控制，每步投入14kvar。2、4屏各有八条支路，电容器亦为BW0.4-14-3型，每屏共112kvar，采用8步控制，每步投入14kvar。
选择环节：1）根据控制步数规定，选择一台1号或2号主屏。2）根据所需无功赔偿容量再补充一台或数台3号或4号辅屏选PGJ1型低压自动赔偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3型.其方案1(主屏)1台与方案3(辅屏)1台相结合,总共容量84kvar×2=168kvar。无功赔偿后，380v侧和10kv侧负荷计算如表2-2
表2-2无功赔偿后宾馆计算负荷
项目

Cosϕ
计算负荷
P30(KW)
Q30(Kvar)
S30(KVA)
I30(A)
380V侧赔偿前负荷
0.81
536.526
392.298
664.649
1009.8
380V侧无功赔偿容量

-168

380V侧赔偿后负荷
0.923
536.526
224.298
581.5
883.5
主变压器功率损耗

0.015 S30=8.72
0.06S30=34.89

10KV侧负荷总计
0.903
545.246
259.188
603.7
34.85
通过低压集中赔偿后，不仅提高了系统功率因数，使高压侧功率因数到达了0.903到达了供电局规定，并且减少了线路压降，提高了供电质量，还提高了系统供电裕量。
4 短路电流计算及变压器选择

“短路”是电力系统中常发生一种故障。所谓短路是电网中某一相导体未通过任何负荷而直接与另一相导体或“地”相碰触。电网正常运行破坏大多数是由短路故障引起。因此，对计算短路电流尤为重要。

4.1 计算短路电流目
（1）为保证电力系统安全运行，在设计选择电气设备时，都要用也许流经该设备最大短路电流进行热稳定和动稳定校验，以保证该设备在运行中可以经受住突发短路引起发热和电动力巨大冲击。
（2）为尽快切断电源对短路点供电，继电保护装置将自动使有关断路器跳闸，继电保护装置整定和断路器选择，也需要精确短路电流数据。

4.2 短路计算措施
短路电流计算措施常用有欧姆法（有名单位制法）和标么值法。在电力系记录算短路电流时，如计算低压系统短路电流，常采用有名单位制；但计算高压系统短路电流，由于有多种电压等级，存在着电抗换算问题，为使计算简化常采用标么制。因此，本设计采用是标么值法来计算短路电流。

4.3 标么值法计算短路电流
4.3.1 标么值概念
标么制中各元件物理量不用有名单位值，而用相对值来表达。相对值就是实际
实际值（人以单位）
基准值（同实际值单位）

有名值与选定基准值间比值，即标么值＝

从上看出，标么值是没有单位。此外,采用标么值计算时必须先选定基准值。
我们一般先选定基准容量Sd和基准电压Ud。根据三相交流电路中基本关系，推得基准电流Id和基准电抗值分
（式4-1）
（式4-2）
据此，可以直接写出如下标么值表达式
容量标么值
（式4-3）
电压标么值
（式4-4）
电流标么值
（式4-5）
电抗标么值
（式4-6）
在进行短路计算时，为以便起见一般选择基准值Sd＝100MVA，基准电压（Ud）为线路平均额定电压（Uc）。

4.3.2 电力系统各元件电抗标么值计算
取Sd＝100MVA，Ud＝Uc，电力系统电抗标么值为
（式4-7）
电力变压器电抗标么值为
（式4-8）
电力线路电抗标么值为
（式4-9）

4.3.3 用标么值法进行短路计算措施
短路电流中各重要元件电抗标么值求出后来，即可运用其等效电路图进行电路化简，计算其总电抗标么值XΣ*，由于各元件电抗均采用相对值，与短路计算点电压无关，因此无需进行电压换算，这也是标么值法较之欧姆法优越之处。
无限大容量系统三相短路周期分量有效值标么值按下式计算为
（式4-10）
由此可求得三相短路电流周期分量有效值
（式4-11）
求得Ik(3)后，即可运用前面得公式求出I”(3)、I∞(3)、ish(3)和Ish(3)等。
三相短路容量得计算公式为
（式4-12）

4.3.4 短路电流计算过程与成果
（1）绘制计算电路图如图4-1

图4-1 短路电流计算
（2）确定基准值设Sd=100MVA， Ud=10.5KV，高压侧，Ud1=10.5KV，低压侧Ud2=0.4KV，则

（3）计算短路电路中各元件电抗标幺值

① 电力系统

②架空线路查表8-37，得LGJ-185=0.35km，而线长8km。故

（4）计算k-1点（10.5KV侧）短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
①总电抗标幺值

②三相短路电流周期分量有效值

③其他短路电流

④三相短路容量

（5）计算k-2点（0.4KV侧）短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
①总电抗标幺值

②三相短路电流周期分量有效值

③其他短路电流

④三相短路容量

以上计算成果综合如表4-1所示：
短路计算点
三相短路电流/KA
三相短路量/MVA

IK(3)
I’(3)
I∞(3)
ish(3)
Ish(3)
SK(3)
k-1
2.01
2.01
2.01
5.13
3.04
36.5
k-2
15.8
15.8
15.8
29.07
17.2
11
表4-1 短路计算成果

4.4 变压器选择
4.4.1 电力变压器类型选择
电力变压器类型选择是指确定变压器相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护新产品。
变压器按相数分，有单相与三相两种。顾客变电所一般采用三相变压器。
变压器按调压方式分，有无载调压（又称无励磁调压）和有载调压两种。10KV配电变压器一般采用无载调压方式；35KV总降压变电所主变压器在电压偏差不能满足规定期应采用有载调压方式。
变压器按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。顾客供电系统大多采用双绕组变压器。
变压器按绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。油浸式变压器冷却方式有自冷式、风冷式、水冷式和强迫油循环冷却式等。干式变压器冷却方式有自冷式和风冷式两种，采用风冷可提高干式变压器过载能力。多层或高层建筑内变电所，考虑到防火规定，应采用干式变压器。当干式变压器与高下压配电装置设在同一房间内时，还应具有不低于IP2X防护外壳。

4.4.2 电力变压器台数和容量选择
10KV主变压器台数和容量选择：
（1）变压器台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式和企业发展等因数综合考虑确定。一般采用三相变压器，其容量可按投入运行后5~预期负荷选择，至少留有15%~25%裕量。
（2）有一、二级负荷变电所中宜装设两台主变压器。当在技术经济上比较理想时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网获得足够容量备用电源时，可装设一台主变压器。
（3）装有两台及以上主变压器变电所中，当断开一台时，其他主变压器容量应保证顾客一、二级负荷，且不应不不小于60%所有负荷。
（4）具有三种电压变电所中，如通过主变压器各侧绕组功率均到达该变压器容量15%以上时，主变压器宜采用三绕组变压器。
（5）变压器过载能力应满足运行规定。
（6）变电所两台或多台主变压器应经济运行。
10KV配电变压器台数和容量选择
（1）变压器台数应根据负荷特点和经济运行选择，当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：
①有大量一级或二级负荷；
②季节性负荷变化较大；
③集中负荷较大。
（2）装有两台及以上变压器变电所，当其中任何一台变压器断开时，其他变压器容量应满足一级负荷及二级负荷用电，并宜满足工厂重要生产用电。
（3）变压器容量应根据计算负荷选择。对昼夜或季节性波动较大负荷，供电变压器经技术经济比较，可采用容量不一致变压器。
（4）在一般状况下，动力和照明宜共用变压器，属下列状况之一时，可设专用变压器；
①照明负荷较大，或动力和照明共用变压器由于负荷变化引起电压闪变或电压升高，严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器。
②单台单相负荷很大时，可设单相变压器。
③冲击性负荷（试验设备、电焊机群及大型电焊设备等）较大，严重影响电能质量时，可设专用变压器。
④在IT系统低压电网中，照明负荷应设专用变压器。
⑤当季节性负荷容量较大时（如大型民用建筑中空调冷冻机等负荷），可设专用变压器。
⑥在民用建筑中出于某些特殊设备功能需要（如容量较大X射线机等），宜设专用变压器。

4.4.3 电力变压器过负荷能力
（1）正常过负荷
电力变压器在运行中，其负荷总是变化，不均匀。就一昼夜来说，大部分时间负荷都低于最大负荷，而变压器容量又是按最大负荷选择，因此，从维持变压器使用年限不变条件来考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。
（2）事故过负荷
电力变压器在事故状况下（例如并列运行两台变压器因故障切除一台时），容许短时间较大幅度地过负荷运行，而不管故障前负荷状况怎样，但运行时间不得超过规定时间。

4.4.4变压器类型确实定
户外型预装式变电站一般采用S9或S7油浸式电力变压器；户内型预装式变电站按设计规范一般配树脂绝缘干式电力变压器，而紧凑节能小型预装式变电站配用是S9型派生系列产品。波纹壁油箱，无油枕，带有空气层全密封低损耗专用变压器，高下压进出线在箱体一侧与高下压设备连接，其他三面外露，这种配合方式散热条件好，构造紧凑造价低。组合式箱变配用变压器是按原装构造装于箱内，再与高下压设备连接拼装组合。
根据本设计中多种条件，考虑到安全、经济、寿命等方面，选择S11-315KVA型全密封电力变压器作为本设计中箱变变压器部分，其详细型号为：S11-315KVA 35/0.4KV，实物图如图4-2所示。

图4-2 S11-315KVA变压器实物图

图4-3 S11-315KVA变压器型号与外形尺寸阐明

5 宿舍楼配电系统接线方案

鉴于有学生公寓和教学楼共用变压器等器件，那么我们把公寓楼作为二级负荷区来看待。对于二级负荷应由两回线路供电，供电变压器也应有两台（两台变压器不一定在同一变电所），从而做到当电力变压器发生故障或者电力线路发生常见故障时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。
宿舍楼配电线路接线方式采用放射式和树干式混合型接线。这样就集中了这两种接线方式各自长处：接线简朴，操作维护以便，引出线路发生故障时互不影响，供电可靠性高；同步从一定程度上克服了此两者各自缺陷：出线多，有色金属消耗量多，投资较大等。
从变压器配电房到宿舍楼配电柜，采用放射式接线，这样可以使当某一配电出线发生故障时，不致影响其他配电出线运行，提高供电可靠性。
从宿舍楼配电箱到每一间宿舍用电设备采用树干式接线，它采用开关电器较少，有色金属消耗量也较少，克服了放射式接线中采用多开关电器，高消耗有色金属问题，且树干式多采用封闭母线，灵活以便，也较安全，“配电箱－干线组”接线，还省去了变压器低压侧整套低压配电装置，从而使接线大为简化，投资大大减少。符合了GB50052－1995《供配电系统设计规范》规定：“供电系统应简朴可靠，同一电压供电系统配电级数不适宜多于两级。

图5-1 双回路放射式接线图

图5-2 双树干式接线图

6 主线路线型及电气设备选择

6.1 主线路线型选择
6.1.1 导体材料选择
用作电线电缆导电材料，一般有铜和铝两种。铜材导电率较高，20℃时电阻率ρ为1.72*10-6Ω.cm，铝线芯20℃时电阻率为铜1.68倍；载流量相似时，铝线芯截面约为铜1.5倍。采用铜线芯损耗比较低，铜材机械性能优于铝材，延展性好，便于加工和安装。抗疲劳强度约为铝材1.7倍。但铝材比重小，在电阻值相似时，铝线芯质量仅为铜二分之一。
（1）导体材料应根据负荷性质、环境条件、市场货源等实际状况选择铜芯或铝芯。
（2）下列场所不应采用铝芯线缆：
①需要保证长期运行中连接可靠回路，如重要电源、重要操作回路及二次回路、电机励磁回路等；
②移动设备线路及震动场所线路；
③对铝有腐蚀环境
④高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境；
⑤应急系统及消防设施线路；
⑥工业及市政工程、户外工程布电线（分支配电线）。
（3）下列场所不适宜采用铝芯线缆：
①非纯熟人员轻易接触线路，如公共建筑与居住建筑；
②线芯截面6mm2及如下电缆。
（4）下列场所应采用铝导体：
①对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻环境；
②氨压缩机房。
（5）下列场所宜采用铝导体：
①架空输电线路；
②较大截面中频线路。

6.1.2 一般电缆绝缘材料及护套选择
聚氯乙烯（PVC）绝缘电线、电缆。线芯长期准许工作温度70℃，路热稳定容许温度300mm2及如下截面为160℃，300mm3以上为140℃。
聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆有1KV及6KV两级，与油浸纸绝缘电缆相比重要长处是制造工艺简便，没有敷设高差限制，重量轻，弯曲性能好，接头制作简便；耐油、耐酸碱腐蚀，不延燃；具有内铠装构造，使钢带或钢丝免受腐蚀；价格廉价。因此已经在很大范围内替代了油浸纸绝缘电缆、滴干绝缘和不滴流浸渍纸绝缘电缆。尤其合适在线路高差较大或敷设在桥架、槽盒内以及具有酸、碱等化学性腐蚀土质中直埋。但其绝缘电阻较油浸纸绝缘电缆低，介质损耗较高，因此6KV较重要回路电缆，不适宜用聚氯乙烯绝缘型。
聚氯乙烯缺陷是对气候适应性能差，低温时变硬发脆。一般型聚氯乙烯绝缘电缆合用温度范围为+60℃~-15℃之间，不合适在-15℃如下环境中使用。它敷设时温度更不能低于-5℃，当低于0℃时，宜先对电线、电缆加热。低于-15℃寒冷地区应选用耐寒聚氯乙烯电缆。高温或日光照射下，增塑剂易挥发而导致绝缘加速老化，因此，在未具有有效隔热措施高温环境或日光常常强烈照射场所，宜选用对应特种电线、电缆，如耐热聚氯乙烯线缆。耐热聚氯乙烯绝缘材料中添加了耐热增塑剂，线芯长期容许工作温度达90℃及105℃等，适应在环境温度50℃以上环境使用，但需求电线接头处或铰接处锡焊处理，防止接头处被氧化。电线实际容许工作温度还取决于电线与电器接头处容许温度。
伴随经济发展和技术进步，聚氯乙烯绝缘电线尚有许多新品种。如引进美国技术生产BVN、BVN-90型及BVNVB型聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线等。这种电线表面耐磨并且比一般BV型导线外径小质量轻，尤其适合穿管敷设。但在35 mm2 以上截面时价格比BV型导线贵得多并且比较硬，因此使用很少。
一般聚氯乙烯虽然有一定阻燃性能，但在燃烧时散放有毒烟气，故对于需满足在一旦着火燃烧时低烟、低毒规定场所，如地下客运设施，地下商业区、高层建筑和特殊重要公共设施等人流密集场所，或者重要性高厂房，不适宜采用聚氯乙烯绝缘或护套类电线、电缆，而应采用低烟、低卤或无卤阻燃电线电缆。
聚氯乙烯电缆不适合用在具有苯及苯胺类、酮类、吡啶、甲醇、乙醇、乙醛等化学剂土质中；在具有三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、醋酸酐、冰醋酸环境不适宜采用。
交联聚乙烯绝缘（XLPE）电线、电缆。线芯长期容许工作温度为90℃，短路热稳定容许温度为250℃.6~35KV交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆，介质损耗低，性能优良，构造简朴，制造以便，外径小，质量轻，载流量大，敷设以便，不受高差限制，耐腐蚀，做终端和中间接头较简便而被广泛采用。由于交联聚乙烯材料轻，故1KV级电缆价格与聚氯乙烯绝缘电缆相差有限，故低压交联聚乙烯电缆有很好市场前景。
线芯温度：90℃~135℃导线对选择至关重要。一般在人可触及处，电缆或管线表面温度不容许超过70℃，而线芯与绝缘表面温差仅约5℃~10℃。因此90℃~135℃导线重要合用于高温环境或人不能触及部位。
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆还可敷设于水下，但应具有高密度聚乙烯护